从源码的角度理解四大组件的工作过程——Android开发艺术探索笔记

系统对四大组件的过程进行了很大程度的封装,日常开发中并不需要了解底层的工作原理,那么研究这些原理的意义在哪里呢?

  • 如果你想在技术上更进一步,那么了解一些系统的工作原理是十分必要的,也是开发人员日后成长为高级工程师所必备的技术能力。
  • Android作为一个优秀的基于Linux操作系统,其内部一定有很多值得我们学习的地方,通过对Android操作系统的学习对提高开发人员的内功有很大的好处。
  • 如果你从事Android Rom开发,那就没什么好说的了,看源码吧。

本文侧重于对四大组件工作过程的分析,通过分析他们的工作过程理解系统内部运行机制,加深我们对Android整体系统结构的认识。

四大组件的运行状态

  • Activity的主要作用是展示一个界面并和用户交互,它扮演的是一种前台界面的角色。
  • Service是一种计算型组件,用于在后台执行一系列计算任务。Service有两种状态:启动状态和绑定状态。启动状态时的Service不需要与外界交互,绑定状态的Service可以方便的和Service组件进行通信。Service是运行在主线程中的,因此耗时的后台计算仍然需要在单独的线程中去完成。灵活采用stopService和unBindService这两个方法才能完全停止一个Service组件。
  • BroadcastReceiver是一种消息型组件,用于在不同的组件乃至不同的应用之间传递消息。广播注册有静态和动态两种方式,动态注册通过Context.registerReceiver()来实现,不需要时通过Contex.unRegisterReceiver()来解除广播,这种方式必须要应用启动才能注册;静态注册则在AndroidManifest文件中进行,应用安装时会被系统解析,不需要启动应用就可接收广播。匹配过程是通过来描述的。
  • ContentProvider是一种共享型组件,用于向其他组件乃至其他应用共享数据。它内部维持着一份数据集合,并需要实现增删改查这四种操作,这个数据集合既可以通过数据库来实现,也可以采用其他类型来实现,比如List,Map等。需要注意的是,增删改查要处理好线程同步,这几个方法是在Binder线程池中被调用的,另外,ContentProvider不需要手动停止。

Activity的工作过程

image.png

  • 启动Activity的真实实现是由ActivityManagerNative.getDefault().startActivity方法来完成的。这个方法返回ActivityManagerService。
  • ActivityManagerService(AMS)继承自ActivityManagerNative,而ActivityManagerNative继承自Binder并实现了IActivityManager这个Binder接口,因此AMS也是一个Binder。
  • AMS这个Binder对象采用单例模式对外提供,第一次调用它的get方法时会通过create方法初始化,后续调用中直接返回之前创建的对象。
  • 从makeApplication的实现可以看出,如果Application已经被创建过了,那么就不会再重复创建,这也意味着一个应用只有一个Application对象。Application的创建也是通过Instrumentation来完成的,这个过程和Activity对象的创建过程一样,都是通过类加载器来实现的。
  • ContextImpl是Context的具体实现,ContextImpl是通过Activity的attach方法来和Activity建立关联的,在attach方法中Activity还会完成Window的创建并建立自己和Window的关联,这样当Activity接受到事件就可以传递给window了。

Service的工作过程

启动过程


image.png

绑定过程


image.png

  • Service有两种状态:启动状态和绑定状态,两种状态是可以共存的。

BroadcastReceiver的工作过程

BroadcastReceiver的工作过程包括广播注册过程、广播发送和接收过程。
动态注册


image.png

发送接收


image.png

注:

  • 静态注册是由PackageManagerService(PMS)在应用安装的时候完成整个注册过程的,除广播以外,其他三大组件也都是在应用安装时由PMS解析并注册的。
  • 广播的发送有几种类型:普通广播、有序广播和粘性广播,有序广播和粘性广播与普通广播相比具有不同的特性,但是发送和接收过程是类似的。
  • FLAG_INCLUDE_STOPPED_PACKAGES:广播会发送给已经停止的应用,FLAG_EXCLUDE_STOPPED_PACKAGES广播不会发送给已经停止的应用
  • 从Android 3.1开始,处于停止状态的应用无法接受到开机广播。

ContentProvider

启动过程


image.png
  • 当ContentProvider所在的进程启动时,会同时被启动并被发布到AMS中,需要注意的是,这个时候它的onCreate要先去Application的onCreate执行,这在四大组件中是一个少有的现象。
  • 用启动的入口为ActivityThread的main方法,main方法会创建ActivityThread实例并创建主线程消息队列。
  • attach方法中远程调用AMS的attachApplication方法,并提供ApplicationThread用于和AMS的通信。
  • attachApplication方法会通过bindApplication方法和H来调回ActivityThread的handleBindApplication,这个方法会先创建Application,再加载ContentProvider,然后才会回调Application的onCreate方法。
  • ContentProvider的multiprocess属性决定了ContentProvider是否是单例(false时),一般都用单例。
  • ontentResolver的具体类是ApplicationContentResolver,当ContentProvider所在进程未启动时,第一次访问它会触发ContentProvider的创建以及进程启动。

Query流程

image.png

创作不易喜欢的话记得点击+关注哦

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,636评论 5 468
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,890评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,680评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,766评论 1 271
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,665评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,045评论 1 276
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,515评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,182评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,334评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,274评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,319评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,002评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,599评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,675评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,917评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,309评论 2 345
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,885评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容